Plastmasas pārklājums metālam

Plastmasas pārklājums metāla apstrādē ir plastmasas slāņa uzklāšana uz metāla detaļu virsmas, kas ļauj tām saglabāt metāla sākotnējās īpašības, vienlaikus nodrošinot noteiktas plastmasas īpašības, piemēram, izturību pret koroziju, nodilumizturību, elektrisko izolāciju un pašizolāciju. -eļļošana. Šim procesam ir liela nozīme produktu pielietojuma klāsta paplašināšanā un to ekonomiskās vērtības palielināšanā.

Metāla plastmasas pārklājuma metodes

Ir daudzas plastmasas pārklājuma metodes, tostarp izsmidzināšana ar liesmu, verdošā gulta izsmidzināšana, pulverveida elektrostatiskā izsmidzināšana, karsta kausējuma pārklājums un suspensijas pārklājums. Ir arī daudz veidu plastmasas, ko var izmantot pārklāšanai, ar PVC, PE un PA ir visbiežāk izmantotie. Pārklāšanai izmantotajai plastmasai jābūt pulvera veidā, ar smalkumu 80-120 acs.

Pēc pārklāšanas vislabāk ir ātri atdzesēt sagatavi, iegremdējot to aukstā ūdenī. Ātra dzesēšana var samazināt plastmasas pārklājuma kristāliskumu, palielināt ūdens saturu, uzlabot pārklājuma stingrību un virsmas spilgtumu, palielināt adhēziju un pārvarēt pārklājuma atdalīšanu, ko izraisa iekšējais spriegums.

Lai uzlabotu saķeri starp pārklājumu un parasto metālu, pirms pārklāšanas sagataves virsmai jābūt bez putekļiem un sausai, bez rūsas un taukiem. Vairumā gadījumu sagatavei ir jāveic virsmas apstrāde. Apstrādes metodes ietver smilšu strūklu, ķīmisko apstrādi un citas mehāniskās metodes. Tostarp smilšu strūklas apstrādei ir labāki efekti, jo tā raupjina sagataves virsmu, palielinot virsmas laukumu un veidojot āķus, tādējādi uzlabojot saķeri. Pēc smilšu strūklas apstrādājamās detaļas virsma ir jāizpūš ar tīru saspiestu gaisu, lai noņemtu putekļus, un plastmasa jāpārklāj 6 stundu laikā, pretējā gadījumā virsma oksidēsies, ietekmējot pārklājuma saķeri.

Priekšrocība

Tiešajam pārklājumam ar pulverveida plastmasu ir šādas priekšrocības:

• To var izmantot ar sveķiem, kas ir pieejami tikai pulvera veidā.
• Biezu pārklājumu var iegūt vienā pielietojumā.
• Produktus ar sarežģītām formām vai asām malām var labi pārklāt.
• Lielākajai daļai pulverveida plastmasas ir lieliska uzglabāšanas stabilitāte. 
• Nav nepieciešami šķīdinātāji, padarot materiāla sagatavošanas procesu vienkāršu. Tomēr pulverkrāsošanai ir arī daži trūkumi vai ierobežojumi. Piemēram, ja sagatave ir iepriekš jāuzsilda, tās izmērs būs ierobežots. Tā kā pārklāšanas process prasa laiku, liela izmēra sagatavēm, kamēr izsmidzināšana vēl nav pabeigta, dažas vietas jau ir atdzisušas zem nepieciešamās temperatūras. Plastmasas pulverkrāsošanas procesā pulvera zudumi var sasniegt pat 60%, tāpēc tas ir jāsavāc un atkārtoti jāizmanto, lai izpildītu ekonomiskās prasības.

Liesmas izsmidzināšana 

Metāla plastmasas pārklājums ar liesmas izsmidzināšanu ir process, kas ietver pulverveida vai pastveida plastmasas kausēšanu vai daļēju izkausēšanu ar liesmu, ko izstaro no smidzināšanas pistoles, un pēc tam izkausētās plastmasas izsmidzināšanu uz objekta virsmas, veidojot plastmasas pārklājumu. Pārklājuma biezums parasti ir no 0.1 līdz 0.7 mm. Izmantojot pulverveida plastmasu liesmas izsmidzināšanai, sagatavei jābūt iepriekš uzsildītai. Uzsildīšanu var veikt cepeškrāsnī, un priekšsildīšanas temperatūra mainās depeuz izsmidzināmās plastmasas veidu.

Liesmas temperatūra smidzināšanas laikā ir stingri jākontrolē, jo pārāk augsta temperatūra var sadedzināt vai sabojāt plastmasu, savukārt pārāk zema temperatūra var ietekmēt saķeri. Parasti temperatūra ir visaugstākā, izsmidzinot pirmo plastmasas slāni, kas var uzlabot metāla un plastmasas saķeri. Izsmidzinot nākamos slāņus, temperatūru var nedaudz pazemināt. Attālumam starp smidzināšanas pistoli un apstrādājamo priekšmetu jābūt no 100 līdz 200 cm. Plakanām sagatavēm apstrādājamā detaļa jānovieto horizontāli un smidzināšanas pistole jāpārvieto uz priekšu un atpakaļ; cilindrisku vai iekšējo urbumu sagatavēm tās jāuzstāda uz virpas rotācijas izsmidzināšanai. Rotējošās sagataves lineārajam ātrumam jābūt no 20 līdz 60 m/min. Pēc tam, kad ir sasniegts nepieciešamais pārklājuma biezums, izsmidzināšana jāpārtrauc un sagatavei jāturpina griezties, līdz izkausētā plastmasa sacietē, un pēc tam tā ātri jāatdzesē.

Lai gan liesmas izsmidzināšanai ir salīdzinoši zema ražošanas efektivitāte un tajā tiek izmantotas kairinošas gāzes, tā joprojām ir svarīga apstrādes metode rūpniecībā, jo tai ir zems ieguldījums iekārtās un efektivitāte tvertņu, konteineru un lielu sagatavju iekšējo pārklājumu pārklāšanā salīdzinājumā ar citām metodēm. .

Plastmasas pārklājums ar šķidro gultni

Metālam paredzētā verdošā slāņa iegremdētā plastmasas pārklājuma darbības princips ir šāds: plastmasas pārklājuma pulveri ievieto cilindriskā traukā ar porainu starpsienu augšpusē, kas ļauj iziet cauri tikai gaisu, nevis pulveri. Kad saspiests gaiss ieplūst no tvertnes apakšas, tas uzpūš pulveri un suspendē to traukā. Ja tajā iegremdē iepriekš uzkarsētu apstrādājamo priekšmetu, sveķu pulveris izkusīs un pieķersies sagatavei, veidojot pārklājumu.

Verdošā slānī iegūtā pārklājuma biezums depends par temperatūru, īpatnējo siltuma jaudu, virsmas koeficientu, izsmidzināšanas laiku un izmantotās plastmasas veidu, kad apstrādājamā detaļa nonāk šķidruma kamerā. Tomēr procesā var kontrolēt tikai sagataves temperatūru un izsmidzināšanas laiku, un tie ir jānosaka ar eksperimentiem ražošanā.

Iegremdēšanas laikā ir nepieciešams, lai plastmasas pulveris plūst vienmērīgi un vienmērīgi, bez aglomerācijas, virpuļplūsmas vai pārmērīgas plastmasas daļiņu izkliedes. Lai izpildītu šīs prasības, jāveic attiecīgi pasākumi. Maisīšanas ierīces pievienošana var samazināt aglomerāciju un virpuļu plūsmu, savukārt neliela talka pulvera daudzuma pievienošana plastmasas pulverim ir labvēlīga šķidruma veidošanai, taču tas var ietekmēt pārklājuma kvalitāti. Lai novērstu plastmasas daļiņu izkliedi, ir stingri jākontrolē gaisa plūsmas ātrums un plastmasas pulvera daļiņu viendabīgums. Tomēr neliela izkliede ir neizbēgama, tāpēc verdošā slāņa augšējā daļā jāuzstāda reģenerācijas ierīce.

Verdošā slāņa iegremdētā plastmasas pārklājuma priekšrocības ir iespēja pārklāt sarežģītas formas sagataves, augsta pārklājuma kvalitāte, biezāka pārklājuma iegūšana vienā pielietojumā, minimāli sveķu zudumi un tīra darba vide. Trūkums ir lielu sagatavju apstrādes grūtības.

Elektrostatiski izsmidzināms plastmasas pārklājums metālam

Elektrostatiskajā izsmidzināšanā sveķu plastmasas pārklājuma pulveris tiek piestiprināts pie apstrādājamās detaļas virsmas ar elektrostatisko spēku, nevis kausējot vai saķepinot. Princips ir izmantot elektrostatisko lauku, ko veido augstsprieguma elektrostatiskais ģenerators, lai uzlādētu no smidzināšanas pistoles izsmidzināto sveķu pulveri ar statisko elektrību, un iezemētā sagatave kļūst par augstsprieguma pozitīvo elektrodu. Tā rezultātā uz sagataves virsmas ātri nogulsnējas viendabīga plastmasas pulvera slānis. Pirms lādiņa izkliedēšanas pulvera slānis stingri pielīp. Pēc karsēšanas un atdzesēšanas var iegūt vienmērīgu plastmasas pārklājumu.

Pulverveida elektrostatiskā izsmidzināšana tika izstrādāta 1960. gadu vidū, un to ir viegli automatizēt. Ja pārklājumam nav jābūt biezam, elektrostatiskajai izsmidzināšanai nav nepieciešama sagataves iepriekšēja uzsildīšana, tāpēc to var izmantot siltumjutīgiem materiāliem vai sagatavēm, kas nav piemērotas karsēšanai. Tam nav nepieciešams arī liels uzglabāšanas konteiners, kas ir būtisks verdošā slāņa izsmidzināšanai. Pulveris, kas apiet apstrādājamo detaļu, tiek piesaistīts sagataves aizmugurei, tāpēc pārsmidzināšanas daudzums ir daudz mazāks nekā citās izsmidzināšanas metodēs, un visu sagatavi var pārklāt, izsmidzinot no vienas puses. Tomēr lielas sagataves joprojām ir jāizsmidzina no abām pusēm.

Sagataves ar dažādu šķērsgriezumu var radīt grūtības turpmākai karsēšanai. Ja šķērsgriezuma starpība ir pārāk liela, biezākā pārklājuma daļa var nesasniegt kušanas temperatūru, savukārt plānākā daļa jau ir izkususi vai degradējusies. Šajā gadījumā svarīga ir sveķu termiskā stabilitāte.

Sastāvdaļas ar glītiem iekšējiem stūriem un dziļiem caurumiem nevar viegli pārklāt ar elektrostatisko izsmidzināšanu, jo šīm vietām ir elektrostatiskais ekranējums un repel pulverim, kas neļauj pārklājumam iekļūt stūros vai caurumos, ja vien tajos nevar ievietot smidzināšanas pistoli. Turklāt elektrostatiskajai izsmidzināšanai ir vajadzīgas smalkākas daļiņas, jo lielākas daļiņas, visticamāk, atdalās no sagataves, un daļiņas, kas ir smalkākas par 150 sietiem, ir efektīvākas elektrostatiskajā darbībā.

Karsti kausēta pārklājuma metode

Karstās kausējuma pārklājuma metodes darbības princips ir plastmasas pārklājuma pulvera izsmidzināšana uz iepriekš uzkarsētas sagataves, izmantojot smidzināšanas pistoli. Plastmasa kūst, izmantojot apstrādājamā priekšmeta siltumu, un pēc atdzesēšanas sagatavei var uzklāt plastmasas pārklājumu. Ja nepieciešams, nepieciešama arī pēckarsēšanas apstrāde.

Galvenais, lai kontrolētu karstā kausējuma pārklājuma procesu, ir sagataves priekšsildīšanas temperatūra. Ja priekšsildīšanas temperatūra ir pārāk augsta, tā var izraisīt nopietnu metāla virsmas oksidāciju, samazināt pārklājuma saķeri un pat izraisīt sveķu sadalīšanos un pārklājuma putošanu vai krāsas maiņu. Ja priekšsildīšanas temperatūra ir pārāk zema, sveķiem ir slikta plūstamība, kas apgrūtina vienmērīga pārklājuma iegūšanu. Bieži vien ar vienu karstās kausējuma pārklājuma metodes izsmidzināšanu nevar sasniegt vēlamo biezumu, tāpēc ir nepieciešami vairāki izsmidzināšanas veidi. Pēc katras izsmidzināšanas uzklāšanas ir nepieciešama karsēšanas apstrāde, lai pilnībā izkausētu un padarītu pārklājumu gaišāku pirms otrā slāņa uzklāšanas. Tas ne tikai nodrošina vienmērīgu un gludu pārklājumu, bet arī ievērojami uzlabo mehānisko izturību. Ieteicamā karsēšanas temperatūra augsta blīvuma polietilēnam ir aptuveni 170°C, bet hlorētam poliēterim tā ir aptuveni 200°C, ieteicamais laiks ir 1 stunda.

Ar karstās kausēšanas pārklāšanas metodi tiek iegūti augstas kvalitātes, estētiski pievilcīgi, stingri savienoti pārklājumi ar minimāliem sveķu zudumiem. To ir viegli kontrolēt, tam ir minimāla smaka, un to dara arī izmantotā smidzināšanas pistole.

Citas pieejamās metodes metāla plastmasas pārklāšanai

1. Izsmidzināšana: iepildiet suspensiju smidzināšanas pistoles rezervuārā un izmantojiet saspiestu gaisu ar manometrisko spiedienu, kas nepārsniedz 0.1 MPa, lai vienmērīgi izsmidzinātu pārklājumu uz apstrādājamās detaļas virsmas. Lai samazinātu balstiekārtas zudumus, gaisa spiedienam jābūt pēc iespējas zemākam. Attālumam starp sagatavi un sprauslu jāsaglabā 10-20 cm, un smidzināšanas virsma ir jātur perpendikulāra materiāla plūsmas virzienam.

2. Iegremdēšana: uz dažām sekundēm iegremdējiet apstrādājamo priekšmetu suspensijā un pēc tam noņemiet to. Šajā brīdī apstrādājamā priekšmeta virsmai pielips suspensijas slānis, un liekais šķidrums var dabiski plūst uz leju. Šī metode ir piemērota maza izmēra sagatavēm, kurām nepieciešams pilnīgs ārējās virsmas pārklājums.

3. Birstīšana. Birstīšana ietver otu vai otu, lai suspensiju uzklātu uz apstrādājamās detaļas virsmas, izveidojot pārklājumu. Birstīšana ir piemērota vispārējai lokālai pārklāšanai vai vienpusējai pārklāšanai uz šaurām virsmām. Tomēr to izmanto reti, jo pēc pārklājuma žāvēšanas iegūtā virsma ir mazāk gluda un vienmērīga, kā arī katra pārklājuma slāņa biezuma ierobežojumi.

4. Ielešana: Ielejiet suspensiju rotējošā dobā sagatavē, pārliecinoties, ka iekšējo virsmu pilnībā nosedz balstiekārta. Pēc tam izlejiet lieko šķidrumu, lai izveidotu pārklājumu. Šī metode ir piemērota mazu reaktoru, cauruļvadu, līkumu, vārstu, sūkņu korpusu, tēju un citu līdzīgu sagatavju pārklāšanai.